Кургак оюу процесси, адатта, төрт негизги абалдан турат: оюу алдында, жарым-жартылай оюу, жөн эле оюу жана ашыкча оюу. Негизги мүнөздөмөлөр - бул оюу ылдамдыгы, тандоо, критикалык өлчөм, бирдейлик жана акыркы чекти аныктоо.
1-сүрөт Оюудан мурун
2-сүрөт Жарым-жартылай оюу
3-сүрөт Жөн эле оюу
4-сүрөт
(1) Оюту ылдамдыгы: убакыт бирдигине алынып салынган оюлган материалдын тереңдиги же калыңдыгы.
5-сүрөт Эттинг ылдамдыгы диаграммасы
(2) Тандалмалуулугу: ар кандай оюу материалдарынын оюу ылдамдыктарынын катышы.
6-сүрөт Тандоо диаграммасы
(3) Критикалык өлчөм: оюу аяктагандан кийин белгилүү бир аймактагы үлгүнүн өлчөмү.
Сүрөт 7 Критикалык өлчөм диаграммасы
(4) Бирдиктүүлүк: жалпысынан CDдин толук картасы менен мүнөздөлгөн критикалык оюу өлчөмүнүн (CD) бирдейлигин өлчөө үчүн формула: U=(Max-Min)/2*AVG.
8-сүрөт Бирдиктүүлүктүн схемалык диаграммасы
(5) Аяктоочу чекитти аныктоо: Оюштуруу процессинде жарыктын интенсивдүүлүгүнүн өзгөрүүсү дайыма аныкталат. Белгилүү бир жарык интенсивдүүлүгү жогорулаганда же азайганда, оюу пленканын белгилүү бир катмарынын аяктаганын белгилөө үчүн токтотулат.
Сүрөт 9 Акыркы чекиттин схемалык диаграммасы
Кургак оюу менен газ жогорку жыштык менен дүүлүктүрүлөт (негизинен 13,56 МГц же 2,45 ГГц). 1ден 100 Пага чейинки басымда анын орточо эркин жолу бир нече миллиметрден бир нече сантиметрге чейин. кургак оюп үч негизги түрү бар:
•Физикалык кургак сүртүү: тездетилген бөлүкчөлөр пластинанын бетине физикалык түрдө кийишет
•Химиялык кургак сүртүү: газ вафли бети менен химиялык реакцияга кирет
•Химиялык физикалык кургак сүртүү: химиялык мүнөздөмөлөрү менен физикалык оюу процесси
1. Иондук нурдан оюу
Ion Beam Etching (Ion Beam Etching) – бул материалдын бетин нурлантуу үчүн болжол менен 1-3 кВ энергиясы бар жогорку энергиялуу аргон ион нурун колдонгон физикалык кургак иштетүү процесси. Ион нурунун энергиясы анын беттик материалды сүзүшүнө жана алып салуусуна себеп болот. Ион нурлары вертикалдуу же кыйгач түшкөн учурда оюу процесси анизотроптук болуп саналат. Бирок, анын селективдүүлүгүнүн жоктугунан улам, ар кандай деңгээлдеги материалдардын ортосунда так айырма жок. Түзүлгөн газдар жана чийилген материалдар вакуумдук насос аркылуу чыгарылат, бирок реакция продуктылары газдар болбогондуктан, бөлүкчөлөр пластинка же камеранын дубалдарына жайгаштырылат.
Бөлүкчөлөрдүн пайда болушуна жол бербөө үчүн камерага экинчи газды киргизүүгө болот. Бул газ аргон иондору менен реакцияга кирип, физикалык жана химиялык оюу жараянын пайда кылат. Газдын бир бөлүгү беттик материал менен реакцияга кирет, бирок ал ошондой эле газ түрүндөгү кошумча продуктуларды пайда кылуу үчүн жылмаланган бөлүкчөлөр менен реакцияга кирет. Бул ыкма менен материалдардын дээрлик бардык түрлөрүн оюп алса болот. Вертикалдык нурлануунун эсебинен вертикалдык дубалдардын эскириши өтө аз болот (жогорку анизотропия). Бирок, анын төмөн селективдүүлүгүнө жана жай иштетүү ылдамдыгынан улам, бул процесс азыркы жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө сейрек колдонулат.
2. Плазмалык оюу
Плазмадагы оюу – бул абсолюттук химиялык оюу процесси, ошондой эле химиялык кургак оюу катары белгилүү. Анын артыкчылыгы пластинка бетине ион зыян келтирбейт. Офорттоо газындагы активдүү түрлөр эркин кыймылда жана оюу процесси изотроптук болгондуктан, бул ыкма бүт пленка катмарын алып салуу үчүн ылайыктуу (мисалы, термикалык кычкылдангандан кийин арткы жагын тазалоо).
Төмөн агымдагы реактор – бул плазманы иштетүү үчүн колдонулган реактордун бир түрү. Бул реактордо плазма 2,45 ГГц жогорку жыштыктагы электр талаасында сокку иондоштуруу жолу менен түзүлөт жана пластинкадан бөлүнөт.
Газды чыгаруу зонасында таасирдин жана дүүлүктүрүүнүн натыйжасында ар кандай бөлүкчөлөр, анын ичинде эркин радикалдар пайда болот. Эркин радикалдар нейтралдуу атомдор же каныкпаган электрондору бар молекулалар, ошондуктан алар жогорку реактивдүү. Плазманы иштетүү процессинде кээ бир нейтралдуу газдар, мисалы, тетрафторметан (CF4) көп колдонулат, алар иондошуу же ажыроо жолу менен активдүү түрлөрдү пайда кылуу үчүн газ разряд аймагына киргизилет.
Мисалы, CF4 газында ал газ разряд аймагына киргизилет жана фтор радикалдарына (F) жана көмүртек дифторидинин молекулаларына (CF2) ажырайт. Ошо сыяктуу эле, фтор (F) кычкылтек (O2) кошуу менен CF4 ыдыратылышы мүмкүн.
2 CF4 + O2 —> 2 COF2 + 2 F2
Фтор молекуласы газ разряд аймагынын энергиясы астында эки көз карандысыз фтор атомуна бөлүнүшү мүмкүн, алардын ар бири фтор эркин радикалы. Ар бир фтор атомунда жети валенттүү электрон бар жана инерттүү газдын электрондук конфигурациясына жетүүгө умтулгандыктан, алардын бардыгы абдан реактивдүү. Нейтралдуу фтор эркин радикалдарынан тышкары, газ разрядында CF+4, CF+3, CF+2 ж.б. сыяктуу заряддуу бөлүкчөлөр болот. Андан кийин, бардык бул бөлүкчөлөр жана эркин радикалдар керамикалык түтүк аркылуу оюу камерасына киргизилет.
Заряддалган бөлүкчөлөрдү экстракция торлору менен бөгөттөп же нейтралдуу молекулаларды түзүү процессинде кайра бириктирип, алардын оюу камерасындагы жүрүм-турумун көзөмөлдөөгө болот. Фтордын эркин радикалдары да жарым-жартылай рекомбинацияга дуушар болушат, бирок дагы эле активдүүлүгүн көрсөтүүчү камерага кирип, пластинанын бетинде химиялык реакцияга кирип, материалды сызып салууга алып келет. Башка нейтралдуу бөлүкчөлөр оюу процессине катышпайт жана реакция продуктылары менен бирге керектелишет.
Плазмалык оюу менен оюла турган жука пленкалардын мисалдары:
• Кремний: Si + 4F—> SiF4
• Кремний диоксиди: SiO2 + 4F—> SiF4 + O2
• Кремний нитриди: Si3N4 + 12F—> 3SiF4 + 2N2
3.Реактивдүү иондук оюу (RIE)
Реактивдүү иондук оюу – бул химиялык-физикалык оюу процесси, ал селективдүүлүктү, оюу профилин, оюу ылдамдыгын, бирдейликти жана кайталануучулукту так көзөмөлдөй алат. Ал изотроптук жана анизотроптук оюу профилдерин түзө алат жана ошондуктан жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө ар кандай жука пленкаларды куруу үчүн эң маанилүү процесстердин бири болуп саналат.
RIE учурунда пластинка жогорку жыштыктагы электродго (HF электрод) коюлат. Таасирдүү иондошуу аркылуу плазма түзүлөт, анда эркин электрондор жана оң заряддуу иондор бар. Эгерде ЖЖ электродуна оң чыңалуу берилсе, эркин электрондор электроддун бетине чогулат жана алардын электрон жакындыгынан улам электроддон кайра чыга албайт. Демек, электроддор -1000 В чейин заряддалат (чыңалуу чыңалуу) жай иондор тез өзгөрүүчү электр талаасын терс заряддуу электродго ээрчий албайт.
Иондук очардоо (RIE) учурунда, эгерде иондордун орточо эркин жолу жогору болсо, алар пластинка бетине дээрлик перпендикуляр багытта тийет. Ошентип, тездетилген иондор материалды талкалап, физикалык оюу аркылуу химиялык реакцияны пайда кылат. Каптал капталдары жабыркабагандыктан, этч профили анизотроптук бойдон калууда жана үстүнкү эскирүү аз. Бирок, селективдүүлүк өтө жогору эмес, анткени физикалык оюу процесси да пайда болот. Мындан тышкары, иондордун тездеши пластинанын бетине зыян келтирет, аны оңдоо үчүн термикалык күйгүзүү талап кылынат.
Офорт процессинин химиялык бөлүгү эркин радикалдардын бет менен реакцияга кириши жана иондор материалга физикалык жактан тийип, ал пластинкага же камеранын дубалдарына кайра түшүп калбашы менен аяктайт, ион нурунун оюу сыяктуу кайра жайгаштыруу кубулушуна жол бербейт. Офорт камерасында газдын басымын жогорулатканда иондордун орточо эркин жүрүү жолу азаят, бул иондор менен газ молекулаларынын кагылышууларынын санын көбөйтөт жана иондор ар кандай багытта чачырайт. Бул азыраак багыттагы оюп-чиймеге алып келет, бул оюу процессин дагы химиялык кылат.
Анизотроптук этч профилдерине кремнийди иштетүүдө капталдарды пассивациялоо аркылуу жетишилет. Кычкылтек оюу камерасына киргизилет, ал жерде кремний диоксидин пайда кылып, вертикалдуу капталдарга жайгаштырылган кремний менен реакцияга кирет. Иондук бомбалоонун аркасында горизонталдык аймактардагы оксид катмары алынып, капталдан оюу процессин улантууга мүмкүндүк берет. Бул ыкма этч профилинин формасын жана капталдардын тиктигин көзөмөлдөй алат.
Эч ылдамдыгына басым, HF генераторунун күчү, процесс газы, иш жүзүндөгү газ агымынын ылдамдыгы жана пластинанын температурасы сыяктуу факторлор таасир этет жана анын вариация диапазону 15% дан төмөн сакталат. Анизотропия HF кубаттуулугунун жогорулашы, басымдын төмөндөшү жана температуранын төмөндөшү менен жогорулайт. Офорт процессинин бирдейлиги газ, электрод аралыктары жана электрод материалы менен аныкталат. Электроддун аралыгы өтө аз болсо, плазманы бир калыпта таратууга болбойт, натыйжада бир тектүү эмес. Электроддун аралыкты көбөйтүү плазма көбүрөөк көлөмдө бөлүштүрүлгөндүктөн, лактоо ылдамдыгын азайтат. Көмүртек артыкчылыктуу электрод материалы болуп саналат, анткени ал бир калыпта чыңдалган плазманы чыгарат, андыктан пластинанын четине пластинанын борбору сыяктуу таасир этет.
Технология газы селективдүүлүк жана оюу ылдамдыгында маанилүү ролду ойнойт. кремний жана кремний кошулмалары үчүн, фтор жана хлор, негизинен, оюп жетүү үчүн колдонулат. Тийиштүү газды тандоо, газдын агымын жана басымын тууралоо жана процессте температура жана күч сыяктуу башка параметрлерди көзөмөлдөө каалаган эшиттүү ылдамдыгына, селективдүүлүккө жана бирдейликке жетише алат. Бул параметрлерди оптималдаштыруу, адатта, ар кандай колдонмолор жана материалдар үчүн жөнгө салынат.
Оюту процесси бир газ, газ аралашмасы же белгиленген процесстин параметрлери менен чектелбейт. Мисалы, полисилицийдеги нукура оксиди алгач жогорку этүү ылдамдыгы жана төмөн селективдүүлүк менен жок кылса болот, ал эми полисиликонду кийинчерээк астыңкы катмарларга салыштырмалуу жогорку селективдүүлүк менен түшүрсө болот.
——————————————————————————————————————————————————————————————— ———————————
Semicera камсыз кыла алатграфит бөлүктөрү, жумшак/катуу кийиз, кремний карбид бөлүктөрү,CVD кремний карбид бөлүктөрү,жанаSiC/TaC капталган бөлүктөрү менен 30 күндүн ичинде.
Эгерде сизди жогорудагы жарым өткөргүч өнүмдөр кызыктырса,сураныч, биринчи жолу биз менен байланышуудан тартынба.
Тел: +86-13373889683
WhatsAPP:+86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Посттун убактысы: 2024-жылдын 12-сентябрына чейин